CN103373642B - 操作络筒机的方法和络筒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种络筒机及操作该络筒机(1)的方法，其中，在多个工位(2)上分别有一个传感器(20、37)分别测量各工位(2)的工作参数，该传感器(20、37)提供代表该工作参数的传感器信号，并且根据该传感器信号产生用于执行机构(14、26)的控制信号，用以影响各工位(2)的工作。根据本发明，在第一工位(2A)的传感器(20、37)出故障时根据由第二工位(2B)的传感器(20、37)提供的传感器信号来产生用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号，其中，就该工作参数而言，第二工位(2B)处于与第一工位(2A)彼此相似的状态中。

Description

操作络筒机的方法和络筒机

技术领域

本发明涉及操作具有多个工位的络筒机的方法，其中，在多个工位上分别有一个传感器分别检测各工位的相应的工作参数，该传感器提供代表该工作参数的传感器信号并且根据该传感器信号产生用于执行机构的控制信号，用以影响各工位的工作。本发明还涉及执行该方法的络筒机。

背景技术

具有多个工位的络筒机在现有技术中是早就已知的。它们将来自退绕筒子且大多是纡管的纱线卷绕成卷绕筒子且大多是交叉卷绕筒子。在工位上安置一组传感器和执行器，它们允许该工位独立工作。当一个工位的传感器出故障时，通常无法再实现该工位的可控工作。工位被关停并且出现生产故障，直到操作者排除该故障。在现有技术中已经再着手考虑也驱使传感器出故障的工位继续工作。但这带来交叉卷绕筒子质量下降的危险。

关于被卷绕的交叉卷绕筒子的质量的重要的传感器是纱线张力传感器。因此与纱线张力器相关，可以在整个卷绕路程中将纱线张力保持在期望值并因而保证了交叉卷绕筒子的质量。如从DE 37 33 591 A1的说明书前言中知道的那样，在纡管退绕时纱线张力在卷绕速度保持不变时递增。或者换句话说，纱线张力在没有其它干预手段的情况下随着在纡管上的余纱长度减小而递增。该纱线张力增大可以借助由纱线张力传感器来控制的纱线张力器来补偿。如进一步从DE 37 33 591 A1中得知的那样，纱线张力受卷绕速度影响。因此缘故，也可以在余纱量递减时通过减小卷绕速度来补偿递增的纱线张力。有利的是将两种方式组合并且首先进一步打开纱线张力器以使纱线张力保持很定。当纱线张力器被完全打开且不再需要借助纱线张力器进一步减小纱线张力时，减小卷绕速度。

JP 2009-242096 A公开一种具有多个工位的络筒机。在这些工位上分别设有一个纱线张力传感器和一个纱线张力器。根据纱线张力传感器的信号，产生用于各工位的纱线张力器的一个控制信号。在此提出存储工位的张力传感器的测量值并且在张力传感器出故障时根据在出故障前最后存储的张力值来控制纱线张力。或者，为了控制在与故障相关的工位上的纱线张力，可以采用在其它工位上在出故障前获得的测量值的平均值。就是说，通过此方式使络筒机在一个传感器出故障时也继续工作。但是，被用于控制纱线张力的张力测量值保持恒定，与是否采用最后的值或其它工位的平均值无关，只要张力传感器没有提供新的测量值。就是说，此方法不适用于持续较长时间的且没有直接排除的故障。因而这是尤其适用的，因为因管纱退绕而出现的影响在能工作的传感器中完全或部分地通过纱线张力控制被抵消掉。这在利用恒定值进行控制时无法再实现。交叉卷绕筒子质量受到不利影响。

在大多数络筒机中，在工位的筒子架上设有用于检测交叉卷绕筒子转速的传感器。交叉卷绕筒子被滚筒摩擦带动。当制动或加速时，例如在纱线断裂或清理切断之后，交叉卷绕筒子的转速被逐步改变。这样，尽量阻止较大的滑差即滚筒周向速度和交叉卷绕筒子周向速度之差。滑差导致摩擦筒子表面，这可能损伤交叉卷绕筒子。表面纱线层可能会滑动。交叉卷绕筒子质量受到不利影响。在加速时，驱动滚筒的转速被逐步提高，并且监测交叉卷绕筒子的转速。当交叉卷绕筒子的转速保持恒定时，排除了加速过程并且该交叉卷绕筒子无滑差地随滚筒运动。于是，滚筒转速被提高一步并且该过程相应重复，直至达到最终转速。该制动器相似地发挥作用。在转速传感器出故障时，交叉卷绕筒子必然不可控地被制动或慢慢停下来。无法再实现交叉卷绕筒子的有序增速。工位保持停止，直到操作者排除故障。

发明内容

因此，本发明的任务是提供以下可能性，工位在传感器出故障时没有出现卷绕筒子质量损失地继续工作。

为了完成该任务，给多个工位中的第一工位选择所述多个工位中的第二工位，并且在所述多个工位中的第一工位的传感器出故障时，根据由所述多个工位中的第二工位的传感器提供的传感器信号产生用于第一工位的执行机构的控制信号。在第一工位的传感器出故障时，就工作参数而言，第二工位必须处于与第一工位相似的状态。就是说，第一工位的出故障的传感器在一定程度上由第二工位的传感器来替代。该传感器虽然在第二工位上继续测量而不是在第一工位上测量，但因为第二工位就由传感器测量的工作参数而言处于相似状态，所以该传感器也提供相似的值。通过此方式，不仅维持传感器出故障的工位的工作，而且可以保证成品卷绕筒子的质量，因为通过本发明方法提供合适的替代值。

在大多数情况下，一个络筒机的所有工位是相同地构成的，从而所有的工位也具有各自的传感器。于是，原则上任何工位均可用作为第一或第二工位，只要满足其它所述的条件。也可行的是，该络筒机配备有不同的工位并且只在一部分的工位上有某个传感器。在此情况下，本发明方法与该传感器相关地仅被用在相关部分的工位上。

工位状态例如可以通过一个或多个状态变量来表述，其中，该状态变量影响该工作参数。

有利的是，第二工位是根据与工作参数相关的第一工位状态来选择的。此项确定或许可以在传感器出现故障之前就完成了。为此，连续地检测多个工位的与该工作参数相关的状态并且给每个工位选择合适的第二工位。但是，即使仅当出现故障才选择第二工位，连续地检测多个工位的与该工作参数相关的状态也是有意义的。通过此方式，允许在第一工位的传感器出现故障时快速确定第二工位并且保证第一工位的无中断工作。连续测量的状态可以通过控制各个工位来掌握和存储，并且通过相应的数据连接机构如总线***来快速交换。或者，连续测量的状态可以通过中央控制单元来掌握和存储。

特别有利的是如此选择第二工位，即，在传感器出现故障的时刻，就工作参数而言，第一和第二工位的状态是至少部分彼此相似的。就是说，在故障之前或者最迟在出故障的时刻选择第二工位，确切地说如此选择，即，就工作参数而言，第一和第二工位的状态是至少部分彼此相似的。在某些情况下，这种部分一致性已经足以给第一工位提供第二工位的合适的传感器信号。如果该状态由多个状态变量表述，则当部分状态变量是相似时存在部分相似性。

根据一个优选实施方式，如此选择第二工位，在传感器出现故障的时刻，第一和第二工位的状态就工作参数而言是彼此相似的。即使在此情况下，也在出现故障之前或最迟在出现故障时选择第二工位，确切说如此选择，即，第一和第二工位的状态就工作参数而言是彼此相似的。当在传感器出现故障的时刻存在完全相似性时，能可靠地认为：在出现故障时也保持该相似性并且第二工位的传感器提供了适应于第一工位的值。当所有表述与该工作参数相关的状态的状态变量是彼此相似时，则存在完全相似性。

如果在出现故障时不存在第一和第二工位的状态的足够高的相似性，则第二工位的状态可以在传感器出现故障时被如此调整，使得它可以与第一工位的状态彼此相似。当已经存在这些状态的部分一致性时，可以采用该方法。但也可想到，多个工位中的任何一个被确定为第二工位并随后进行状态的相应调整。

当在多个工位上分别将纱线从一个纡管倒筒至卷绕筒子并且该传感器以纱线张力传感器形式构成时，例如可采用本发明方法。第一和第二工位的状态是在纡管上的余纱长度，所述状态就工作参数“纱线张力”而言必须是相似的。

本发明方法可完全一样地被用在所述的第二例子中，此时在多个工位上分别将纱线卷绕至卷绕筒子，该卷绕筒子由可转动的滚筒被摩擦驱动并且该传感器测量交叉卷绕筒子的转速。在这里，当第一和第二工位的卷绕筒子直径是相似时，就第一和第二工位的工作参数“交叉卷绕筒子转速”而言，存在状态的部分相似性。为了在第一工位的传感器出现故障时可以采用第二工位的传感器信号，需要在第一工位的卷绕筒子被加速或减速时加速或减速第二工位的卷绕筒子。随后，可以根据利用第二工位传感器测量的卷绕筒子转速来调节第一和第二工位的滚筒的转速。

为了完成该任务，还提出一种用于执行本发明方法的络筒机。该络筒机的多个工位分别具有用于检测各工位的工作参数的传感器和用于影响各工位的工作的执行机构。该传感器设计用于提供代表该工作参数的传感器信号，并且该控制装置设计用于根据各工位的传感器信号产生用于各工位的执行机构的控制信号。另外，设有用于传输传感器信号至该控制装置和传输控制信号至执行机构的数据传输机构。根据本发明，该控制装置设计用于给多个工位中的第一工位选择所述多个工位中的第二工位，并且在所述多个工位中的第一工位的传感器出现故障时，根据由所述多个工位中的第二工位的传感器所提供的传感器信号产生用于第一工位的执行机构的控制信号，其中，就工作参数而言，在第一工位的传感器出现故障时，第二工位处于与第一工位相似的状态中。该控制装置可以包括中央控制单元和分别对应于多个工位中的一个的工位控制装置，该工位控制装置和该中央控制单元能通过其它数据传输机构例如总线***相互连接。

第一工位的工位控制装置可以被设计用于选择第二工位。或者，中央控制单元可被设计用于选择第二工位。

根据本发明络筒机的一个可行实施方式，所述其它数据传输机构和第二工位的工位控制装置被设计用于将第二工位的传感器的传感器信号传输至第一工位的工位控制装置，并且第一工位的工位控制装置被设计用于根据第二工位的传感器的传感器信号产生用于第一工位的执行机构的控制信号。

根据一个替代实施方式，第二工位的工位控制装置被设计用于根据第二工位的传感器的传感器信号产生用于第一工位的执行机构的控制信号，并且所述其它数据传输机构被设计用于将用于第一工位的执行机构的控制信号传输至第一工位的工位控制装置。就是说，可以将用于第二工位的执行机构的控制信号代替传感器信号地传输至第一工位。第二工位的控制信号随后被用于第一工位的执行机构。

附图说明

以下将结合附图所示的实施例来详述本发明，其中：

图1示出了具有多个工位的本发明络筒机，和

图2示出了本发明络筒机的一个工位。

具体实施方式

图1示出具有多个工位2的络筒机1，它们布置在络筒机1的末端机架55、56之间。络筒机具有通过总线***60与工位控制装置40相连的中央控制单元50。该中央控制单元为了操作和显示而具有键盘52和显示器51。

图2以侧视示意图示出了在卷绕过程中的工位2。在这些工位2上，如众所周知且因而未详述的那样，喂给筒子(一般是在环锭纺纱机上生产的只有较少纱线材料的纡管9)被倒筒成大卷装的交叉卷绕筒子11。成品的交叉卷绕筒子11随后借助自动工作的维护机组57(如交叉卷绕筒子更换装置)被转交至沿机器长度的交叉卷绕筒子输送机构21并被输送至设于机器端侧的筒子装卸站等。

另外，这样的络筒机1或是配备有其中可存放许多纡管的圆形纡库，或是自动交叉卷绕络筒机具有呈筒子筒管输送***3形式的后勤装置。在这样的筒子筒管输送***3中，纡管9或空筒管34循环运动，它们竖直取向地安置在输送盘8上。只示出了筒管输送***3中的管纱供应路段4、可逆驱动的存储路段5、通至工位2的横向输送路段6以及筒管回送路段7。如图所示，所提供的纡管9此时首先就位于退绕位置10并随后被倒筒，该退绕位置位于工位2上的横向输送路段6内。各个工位2为此如众所周知且因而仅示意表示地具备各种不同的纱线监测和纱线处理机构，其不仅保证纡管9能被倒筒成大卷装的交叉卷绕筒子11，而且也保证纱线30在倒筒过程中被监测是否有纱线瑕疵并且被发现的纱线瑕疵被清理掉。每个工位2具备工位控制装置40，其通过仅示出的控制线路与纱线监测和纱线处理机构相连并且通过总线***60与中央控制单元50和维护机组57的控制装置58相连。

工位2例如分别具备卷绕装置24，其具有可绕转动轴19运动地安装的筒子架18并且配备有筒子驱动机构26以及纱线往复横动机构28。

在所示的实施例中，交叉卷绕筒子11在卷绕过程中以其表面贴靠在驱动滚筒26上并且被驱动滚筒摩擦带动。驱动滚筒26此时承受转速可控的可逆式(未示出)驱动机构的作用。在筒子架18上设有用于测量交叉卷绕筒子转速的传感器37。传感器37也被称为筒子架传感器。纱线30在落置到交叉卷绕筒子11上时的往复横动是利用纱线往复横动机构28来实现的，该纱线往复横动机构在本实施例中具有导纱指29。

另外，工位2具备纱线接合机构且最好是气动式接合机构13，其包括切断机构43、下纱线传感器22、纱线张力器14和具有纱线切断机构17的清纱器15、纱线张力传感器20以及上蜡机构16。

另外，工位2配备有吸嘴12和钳纱管25，两者可按规定被施以负压。吸嘴12和钳纱管25此时连接至沿机器长度的负压横梁32，其又与负压源33相连。

另外，在所示的实施例中，在上蜡机构16的区域中如此安置一个关于纱线行程略微向后错开布置的捕纱嘴23，使得纱线30在卷绕过程中在其吸嘴口42前经过。捕纱嘴23通过空气转接器27也连接至负压横梁32。空气转接器27此时具有用于捕纱嘴23的连接管接头35以及体积相对庞大的卸载管接头36，其嘴口在在正常卷绕工作中通过位于等候位置P上的吸嘴12被气密封闭。卸载管接头36通过吸嘴12上摆而打开，用于解除出现在捕纱嘴23上的负压。

在正常的无误卷绕工作中，控制在每个工位上的纱线张力。在本实施例中，预定出用于纱线张力的理想值。这可以由操作者例如在中央控制单元50针对一个批次来预定，并借助总线***60被传输给属于这一批次的工位2的工位控制装置40。纱线张力的实际值是借助纱线张力传感器20来测量的。依据实际值与理想值的偏差，利用控制器(它在本实施例中是工位控制装置40的一部分)来产生用于纱线张力器14的调整信号。通过纱线张力器的调节，将纱线张力实际值保持在预定的理想值。

为了获得恒定的纱线张力，最初需要较高的张力器压力。纡管上的余纱长度越短或者说退绕出的纱线长度越大，则须调节出越低的张力器压力，以获得恒定的纱线张力或者说纱线拉力。在张力器压力恒定的情况下，纱线张力随退绕出的纱线长度而递增。

在整个管纱行程中，卷绕速度不是恒定的。如果纱线张力器14没有进一步减小该压力，则卷绕速度被逐步减小，以便利用纱线张力器14又实现了纱线张力调节。

纱线30的质量是连续地借助清纱器15来监测的。当清纱器15确定纱线30中存在不可容忍的瑕疵时，启动切断机构17并且执行所谓的清纱切断。在纱线中的瑕疵点可被除去且纱头借助接合机构13又可相互接合时，必须制动该交叉卷绕筒子11。当出现不希望的纱线断裂时，必须相应制动该交叉卷绕筒子。这根据本实施例是如此做到的，即，驱动滚筒26的转速被逐步降低。此时，交叉卷绕筒子的转速借助筒子架传感器37被连续监测。一旦交叉卷绕筒子转速保持恒定或者偏差小，则进入驱动滚筒26的下一个转速级。此做法被相应重复，直到交叉卷绕筒子停止下来。这样，在制动时出现的打滑被保持得最小。在利用接合机构13形成纱线接合后，又使交叉卷绕筒子加速。此时采取相似做法，逐步地提高驱动滚筒26的转速。一旦交叉卷绕筒子的转速不再改变或足够小，则启动下一级。驱动滚筒26的转速被一直提高到预定级，直到达到了期望转速。

以下将结合两个不同的传感器出现故障的情况来举例描述本发明的方法。此时的出发点是，在工位2A上的相关传感器出故障，并且工位2B的相应传感器的信号被用于使工位2A继续工作。工位2A和2B在结构上是相同的且根据图2所示的工位2来安装。为了在一个传感器出故障时能快速确定一个能使用其传感器信号来代替出故障的传感器的工位2B，连续地测量这些工位2的状态并且将其存储在相应的工位控制装置40中。在一个工位2A出故障时，可以通过总线***60快速交换信息并确定合适的工位2B。

首先认为工位2A的纱线张力传感器20出现故障。纱线张力传感器20测量纱线张力。若纡管上的余纱长度是相似的，则工位2的状态就纱线张力而言是相似的。持续地检测纡管上的余纱长度。这可以根据在纡管上的已知纱线总长度和退绕纱线长度来实现，其中，退绕纱线长度例如可根据卷绕滚筒转速来确定。工位2B所具有的纡管上的余纱长度应当与工位2A相似。随后，工位2B的纱线张力传感器20的信号被传输给工位2A的工位控制装置40。它由该信号产生用于工位2A的纱线张力器14的控制信号。或者，也可将工位2B的控制信号用于工位2A的纱线张力器。另外，依据工位2B的纱线张力传感器20的信号和工位2A的纱线张力器14的位置，产生用于工位2A的卷绕速度的规定值。如此确定的卷绕速度可通过驱动滚筒26转速来调节。

在另一情况下，工位2A的筒子架传感器37出故障。于是无法再实现交叉卷绕筒子11的可靠制动或加速。交叉卷绕筒子11如何对驱动滚筒26的转速变化做出反应尤其取决于交叉卷绕筒子11的直径。交叉卷绕筒子11的直径因而在所有工位2上被连续监测和存储。该直径例如可由驱动滚筒26转速与交叉卷绕筒子11转速之比来求出。工位2B的交叉卷绕筒子11应该在工位2A的筒子架传感器37出故障的时刻大致具有与工位2A的交叉卷绕筒子11相同的直径。如果现在在工位2A上因纱线断裂而应制动该交叉卷绕筒子并且又将其加速，则同时招致在工位2B上的纱线断裂。这例如可通过启动工位2B的切断机构17来实现。制动、纱线接合和重新加速的过程随后可以在工位2A和工位2B上并行地进行。这样，工位2B的筒子架传感器37的信号可被传输给工位2A的工位控制装置40并且被用于控制工位2A的驱动滚筒26。

还公开了，卷绕速度随着在纡管上的余纱长度减少而降低。就是说，在此情况下，当工位2A的筒子架传感器37出故障时，如果工位2B的在纡管上的余纱长度明显小于工位2A的在纡管上的余纱长度，则工位2B的筒子架传感器37不适合作为替代传感器。在此情况下，这些工位具有不同的最终速度。此问题可以如此轻易解决，即，人们对这两个工位2A、2B进行纡管更换。随后，状态又变得相似且两个工位具有相同的最终速度。

Claims (14)

1.一种用于操作具有多个工位(2)的络筒机(1)的方法，其中，

-在多个工位(2)，分别有一个传感器(20、37)分别测量各个工位(2)的相应的工作参数，

-所述传感器(20、37)提供代表所述工作参数的传感器信号，和

-根据所述传感器信号产生用于执行机构(14、26)的控制信号，用以影响各个工位(2)的工作，

其特征是，

给所述多个工位(2)中的第一工位(2A)选择所述多个工位(2)中的第二工位(2B)，并且

在所述多个工位(2)中的第一工位(2A)的传感器(20、37)出故障时，根据由所述多个工位(2)中的第二工位(2B)的传感器(20、37)所提供的传感器信号来产生用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号，并且

就所述工作参数而言，第二工位(2B)在第一工位(2A)的传感器(20、37)出现故障时处于与第一工位(2A)彼此相似的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，第二工位(2B)是根据第一工位(2A)的与该工作参数相关的状态来选择的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述多个工位(2)的与该工作参数相关的状态是被连续地检测的。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，如此选择第二工位(2B)，即，在第一工位(2A)的传感器(20、37)出现故障的时刻，第一工位(2A)和第二工位(2B)的与该工作参数相关的状态是彼此相似的。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，在第一工位(2A)的传感器(20、37)出现故障时如此调整第二工位(2B)的状态，使得第二工位能与第一工位(2A)的状态彼此相似。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征是，在所述多个工位(2)上分别将来自纡管(9)的纱线倒筒至卷绕筒子(11)，该传感器被构成为纱线张力传感器(20)，并且第一工位(2A)和第二工位(2B)的纡管(9)上的余纱长度是彼此相似的。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，在所述多个工位(2)上分别将纱线卷绕至卷绕筒子(11)，该卷绕筒子被可转动的滚筒(26)摩擦驱动并且该传感器(37)测量该卷绕筒子的转速。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是，

第一工位(2A)和第二工位(2B)的卷绕筒子(11)的直径是彼此相似的，并且

在第一工位(2A)的卷绕筒子被加速或减速时，第二工位(2B)的卷绕筒子(11)被加速或减速，并且

第一工位(2A)和第二工位(2B)的滚筒(26)的转速是根据利用第二工位(2B)的传感器(37)测量的卷绕筒子(11)的转速来调节的。

9.一种用于执行根据权利要求1至8之一所述的方法的络筒机(1)，该络筒机具有多个工位(2)，其中，

-多个工位(2)分别具有用于测量各个工位(2)的工作参数的传感器(20、37)和用于影响各个工位(2)的工作的执行机构(14、26)，

-传感器(20、37)被设计用于提供代表该工作参数的传感器信号，

-该络筒机具有控制装置，

-所述控制装置被设计用于根据各个工位(2)的传感器信号来产生用于各个工位(2)的执行机构(14、26)的控制信号，和

-设有数据传输机构，其用于将该传感器信号传输至该控制装置并且用于将该控制信号传输至该执行机构(14、26)，

其特征是，

所述控制装置被设计用于给所述多个工位中的第一工位(2A)选择所述多个工位中的第二工位(2B)，并且

在所述多个工位中的第一工位(2A)的传感器(20、37)出现故障时，根据由所述多个工位(2)中的第二工位(2B)的传感器(20、37)所提供的传感器信号来产生用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号，

其中，就该工作参数而言，第二工位(2B)在第一工位(2A)的传感器(20、37)出现故障时处于与第一工位(2A)彼此相似的状态。

10.根据权利要求9所述的络筒机(1)，其特征是，所述控制装置包括中央控制单元(50)和分别对应于所述多个工位(2)中的一个工位的工位控制装置(40)，并且该工位控制装置(40)和该中央控制单元(50)通过其它的数据传输机构(60)彼此相连。

11.根据权利要求10所述的络筒机(1)，其特征是，第一工位(2A)的工位控制装置(40)被设计用于选择第二工位(2B)。

12.根据权利要求10所述的络筒机(1)，其特征是，该中央控制单元(50)被设计用于选择第二工位(2B)。

13.根据权利要求10至12之一所述的络筒机(1)，其特征是，所述其它的数据传输机构(60)和第二工位(2B)的工位控制装置(40)被设计用于将第二工位(2B)的传感器(20、37)的传感器信号传输给第一工位(2A)的工位控制装置(40)，并且第一工位(2A)的工位控制装置(40)被设计用于根据第二工位(2B)的传感器(20、37)的传感器信号来产生用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号。

14.根据权利要求10至12之一所述的络筒机(1)，其特征是，第二工位(2B)的工位控制装置(40)被设计用于根据第二工位(2B)的传感器(20、37)的传感器信号来产生用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号，并且所述其它的数据传输机构(60)被设计用于将用于第一工位(2A)的执行机构(14、26)的控制信号传输给第一工位(2A)的工位控制装置(40)。